بخشی از مقاله
چکیده :
در ادامه پیشرفتهای انجام گرفته در حوزه تحقیقاتی ابررساناهای توپولوژیک، ما نشان دادیم که یک دریای دو بعدی از فرمیونهای مایورانا - 2DMS - بر روی سطح یک ابررسانای دیراکی سه بعدی - 3DDS - که دارای تقارن اسپینی تکتایی است، شکل میگیرد. برای 3DDS با جفتشدگی بیننواری زوجهای کوپر، یک انتقال فازتوپولوژیک اتفاق میافتد که منجر به ترابرد کامل آندریو-کالین میگردد. دریای دو بعدی فرمیونهای مایورانا یک قله تشدیدی مستحکم در رسانندگی اتصال مابین 3DDS و ماده دیراکی سه بعدی - 3DDM - ایجاد میکند.همچنین ما نشان دادیم که حضور یک بازتاب آندریو غیرعادی منجر به القای جفتشدگیهای اسپین سهتایی در ناحیه نرمال ماده دیراکی میگردد. عالوه بر این جریان جوزفسون با دوره تناوب 4 محاسبه شده در یک اتصال3DDS-3DDM-3DDS نشانه دیگری از حضور فرمیونهای مایورانا و تغییر پاریته فرمیونی حالت پایه سیستم است.
واژگان کلیدی: ابررسانای توپولوژیک، جریان جوزفسون، فرمیون مایورانا، بازتاب آندریو
مقدمه
مفهوم توپولوژی همراه با کشف عایقهای توپولوژیک وارد فیزیک ماده چگال شد و توجه بسیار زیاد فیزیکدانان رو به خود جلب کرد.[1] عایقهای توپولوژیک موادی هستند که در کپه خود عایق بوده اما دارای حالتهای سطحی رسانا هستند که این حالتهای سطحی دوبعدی بوده و میزبان فرمیونهای دیراکی کایرال است. این خاصیت در عایقهای توپولوژیک به واسطه تقارن وارونی زمانی محافظت میگردد. در کنار عایقهای توپولوژیک، گرافین، نیمه فلزات وایل و جامدهای مولکولی نظیر نیز میزبان فرمیونهای دیراک دو بعدی هستند. عنصر بیسموت با عدد اتمی 83 در نقطه L از منطقه بریلوئن خود، در حدبرانگیختگیهای کم انرژی میزبان فرمیونهای دیراکی جرم دار و سه بعدی است که گاف خیلی کوچکی از مرتبه10 meV دارد.[2]
ابررسانایی با سازوکار مجاورت میتواند در کپه ماده بیسموت القا شود و همین امر انگیزهای شد برای ما تا به بررسی خواص ترابردی ابررسانای دیراکی سه بعدی - 3DDS - بپردازیم.
فرمولبندی بر انگیختگیهای کم انرژی در ماده دیراکی سه بعدی - 3DDM - توسط رابطه زیر توصیف میگردد:که Dگاف ماده دیراکی سه بعدی، v Dسرعت فرمیونها و بردار موج آنها است. همچنین ماتریسهای به صورت زیر تعریف میشوند،
